Biyoloji ayt konu anlatımı, Biyoloji tyt konu anlatımı , Biyoloji yks konu anlatımı… Merhaba arkadaşlar sizlere bu yazımızda Genden Proteine hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi edinebilirsiniz..

Genden Proteine

• Nükleik Asitlerin Yapısı
• DNA Replikasyonu
• Protein Sentezi

Nükleik Asitlerin Yapısı

Nükleik asitler tüm canlı organizmaların hücreleri içinde bulunan bütün genetik bilgiyi depolayarak bu bilgiyi nesilden nesile taşıyan önemli en büyük organik moleküllerdir. Hücrenin çekirdeğinde bulunduğu için çekirdek asiti anlamına gelen nükleik asit ismi verilmiştir.

– Nükleik asitler proteinler gibi karbon,hidrojen,oksijen ve azot elementini bulunduran ve
uzun zincirler halinde bulunan organik bileşiklerdir.
– Nükleik Asitlerden enerji elde edilmez.
– Her canlıda mutlaka bulunurlar hatta canlı kabul edilmeyen virüslerde bile mutlaka nükleik
asit bulunur.

Hücrelerde deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) olmak üzere yapısal ve fonksiyonel yönden birbirinden farklı iki çeşit nükleik asit bulunur. C, H, O, N ve P elementleri içeren bu polimerler, çok sayıda nükleotidin belirli bir düzen içerisinde bir araya gelmesiyle oluşur.

Nükleotitler, temelde bir fosfat molekülü, bir beş karbonlu şeker(pentoz) ve Azotlu organik bazdan oluşurlar.N.A.’lere asit isminin verilmesinin sebebi taşıdıkları fosfattan(fosforik asit iyonu) kaynaklanır.

Beş karbonlu şekerler:

– Riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşittir.
– Riboz, RNA’nın, Deoksiriboz ise DNA’nın yapısında bulunur.
– Deoksiribozda, riboza göre bir oksijen atomu eksiktir.

Azotlu Organik Baz:

– Azotlu organik bazlar, halka yapısına göre pürin ve pirimidin bazları olmak üzere iki çeşittir.
– Pürin bazları biri altıgen diğeri beşgen şekilli iki halkanın birleşmesinden oluşmuştur.
– Pirimidin bazları ise yalnızca altıgen şekilli tek bir halkadan ibarettir.
– Pürin bazları adenin (A) ve guanin (G) olmak üzere 2, pirimidin bazları ise sitozin (C), timin (T), ve urasil (U) olmak üzere 3 çeşittir.
– DNA’da adenin, guanin, sitozin ve timin organik bazları içeren nükleotitler; RNA’da ise adenin, guanin, sitozin ve urasil organik bazları içeren nükleotitler bulunur. DNA’daki timin bazı yerine RNA’da urasil bazı vardır.

Fosforik asit (fosfat grubu= H3 PO4 ): DNA ve RNA’da ortak bulunan inorganiktir. Kompleks moleküllerin yapısına girdiği zaman fosfat grubu adını alır.

Nükleotid Sentezi:

– Bir nükleotidin sentezi sırasında azotlu organik baz ile 5 karbonlu şeker birbirine glikozit bağıyla bağlanarak nükleozit oluşturulur. – Nükleozitteki şekere inorganik fosfat grubunun ester bağı kurularak eklenmesiyle de nükleotit meydana getirilir.
– Glikozit ve ester bağlarının kurulumu sırasında su açığa çıkar (dehidrasyon).

Yukarıda da belirttiğimiz gibi canlılarda; DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) ve RNA (Ribonükleik Asit) olmak üzere iki çeşit nükleik asit bulunur.

DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)

– DNA, deoksiriboz şekeri taşıyan iki nükleotit zincirinden oluşmuştur.
– Ve aralarındaki zayıf hidrojen bağı ile birbirlerine yakın dururlar.
– Bu durum zincirlerin birbiri etrafında dolanmasına sebep olur.
– Bu yapıya İkili Sarmal adı verilir.
– DNA’nın karşılıklı bulunan zincirleri merdiven benzeri bir yapı oluşturur.Merdivenin basamakları organik bazlarda, merdivenin kenar kısımları ise deoksiriboz ve fosfatlarda oluşur.
– DNA’nın iki zinciri de 4 çeşit nükleotit taşıyabilir. Adenin,Guanin,Sitozin ve Timin.
– Urasil nükleotiti kesinlikle DNA’da bulunmaz.
– Adenin nükleotititin karşısında Timin nükleotiti,Guanin nükleotitinde karşısında Sitozin Nükleotit bulunur.
– Adenin ile Timin arasında 2 zayıf hidrojen bağı varken, Guanin ile Sitozin arasında 3 zayıf hidrojen bağı vardır

Hangi canlıya ait olursa olsun tüm DNA moleküllerinde A/T, G/C, Pürin/Pirimidin oranları 1’e eşittir. Canlıların DNA’larındaki A+T/G+C oranı ise türe özgüdür.

RNA (Ribonükleik Asit)

– Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında ve ribozomun yapısında, ökaryot hücrelerin çekirdeğinde, sitoplazmasında, ribozomun yapısında, mitokondri ve kloroplastta bulunur.
– RNA tek zincirlidir, sarmal yapı göstermez ve kendini kopyalayamaz.
– Tek nükleotid dizisinden oluşmuştur.
– Yapısındaki 5 C’lu şeker riboz’dur.
– Organik bazları adenin, guanin, sitozin ve urasildir. Timin bulunmaz.
– Protein sentezinde görev alır.
– Tüm RNA çeşitleri DNA üzerinden üretilir ve protein sentezinde görev alır.
– Mesajcı RNA (mRNA), taşıyıcı RNA (tRNA) ve ribozomal RNA (rRNA) olmak üzere üç çeşit RNA vardır.

Mesajcı RNA (mRNA): Mesajcı RNA (mRNA): Sentezlenecek proteinin amino asit dizisini belirleyen bilgiyi DNA’dan alan alır ve ribozomlara taşır. Hücrede en az olandır. Toplam RNA’nın %5’ini oluşturur.

Taşıyıcı RNA (tRNA):  Protein sentezi sırasında serbest amino asitlere bağlanıp bu amino asitleri uygun sırayla ribozom organeline taşır.

RNA tek zincirli bir yapı gösterdiği için hidrojen bağı içermez. Fakat tRNA bir nükleotit zincirinin kıvrımlar yapmasıyla oluştuğu için kıvrımlar, hidrojen bağlarıyla bir arada tutulur. Bu durumda da tRNA diğer RNA çeşitlerinden farklı olarak hidrojen bağı içerir. mRNA hücrede bulunan toplam RNA’nın %15’ini oluşturur.

Ribozomal RNA (rRNA): Proteinlerle birlikte ribozom organelinin yapısını oluşturur. Protein sentezi sırasında peptid bağlarının kurulmasında görev alır. En fazla olandır. Hücrede bulunan toplam RNA’nın %80’ini oluşturur.

DNA Replikasyonu

Öncelikle yukarda DNA’dan bahsetmiştik kısa bir hatırlatma yapalım.

DNA: Tüm hücrelerde bulunan, nesilden nesile aktarılabilen çift bir moleküldür. Bu çift molekül, bir sarmaşığın dalları gibi birbiri çevresinde dönerek bir sarmal oluşturur. Sarmaşık dalına benzer her molekül, bir DNA “ipliği”dir. Bu iplikler birbirlerine kimyasal olarak bağlanmış nükleotitlerden oluşur. Nükleotitler ise bir şeker, bir fosfat ve bir de dört çeşit azotlu bazlardan birisinden oluşur. Bu dört çeşit baz, adenin, timin, sitozin ve guanindir. Sırası ile A, T, C ve G harfleri ile kısaltılırlar. Her baz diğer bazların yalnızca bir çeşidi ile hidrojen bağları kurabilir, kural olarak; A ile T, C ile ise G bağ kurabilir.

Replikasyon olayına gelecek olursak şöyle gerçekleşir:

DNA molekülünün ikileşmesinde, sarmalın kollarnı birbirine bağlayan zayıf hidrojen bağları fermuar gibi açılır; her iki kolda, eşlerinden ayrılan pürin ve pirimidin uçlarını açıkta bırakır. Hücrenin sitoplazmasında bulunan çeşitli nükleotitlerin iki kol açıldıkça, kollarda bulunan uygun bazların karşılarına gelmeleriyle kendini eşleme başlamış olur. DNA’nın ikili sarmalı birbirinden ayrıldığı zaman, kural olarak Adenin grubu Timin grubuyla, Guanin grubuysa Sitozin grubuyla birleşerek yerlerini alırlar. Diğerleri uymadıkları için geri çevrilirler. Yine aynı şekilde, eski zincirdeki Adeninler Timinlerle, Sitozinler Guanin gruplarıyla ikili sırayı tamamlamak için birleşirler. Bütün nükleotitler eşlendiğinde ise, yeni zincir oluşturulmuş, DNA kendini eşlemiştir. Kopyalanan yeni DNA iplikleri tamamen aynıdır, ancak nadiren çoğalmadaki hatalar nedeniyle kopyalama mükemmel olmaz.

Önemi:
– Hücrenin bölünmesini sağlar.
– Kalıtsal özelliklerin yeni hücrelere aktarılmasını sağlar.
– Çok hücreli bir organizmanın tüm vücut hücrelerinin aynı genetik bilgiye sahip olmasını sağlar.
– Üremeyle kalıtsal özelliklerin oğul döllere aktarılmasını sağlar.
– Bazı organellerin (mitokondri ve kloroplast) hücre içinde çoğalmasını sağlar.

DNA Eşleme Mekanizması

Kromozom üzerinde replikasyonun başladığı bölge “replikasyon orijini” olarak adlandırılır. Kromozom üzerinde replikasyonun olduğu noktada sarmala ait zincirlerin açılmasıyla meydana gelen çatala “replikasyon çatalı” denir. Bu çatal, önce sentezin orijin noktasında meydana gelir ve replikasyon devam ettikçe ilerler. Replikasyon çift yönlü ise, orijinden itibaren zıt yöne doğru ilerleyen iki replikasyon çatalı oluşur. Replikasyonun orijini ve yönü ile ilgili kanıtlar açıktır.

Görev yapan enzimler:

Helikaz: DNA çift sarmalını replikasyon orijinleri bölgelerinden iki kolu tersine büküp açan enzim.
DNA polimeraz: Açılan DNA zincirlerini kalıp olarak kullanarak yeni DNA zincirinin oluşumunu sağlayan enzim.
DNA ligaz: DNA parçalarını birleştiren (yapıştıran) enzim.

Prokaryotlarda DNA Replikasyonu

Prokaryotlarda DNA çembersel olduğu için bir noktadan başlayan replikasyon, iki yönde ve her iki iplikte birden devam ederek DNA tamamen kopyalanıncaya kadar sürer.

Ökaryotlarda DNA Replikasyonu

Ökaryotlardaki DNA replikasyonu prokaryotlardakine benzer ancak daha karmaşıktır. Her iki sistemde de DNA ikili sarmalı “replikasyon orijini”nden açılarak iki “replikasyon çatalı” meydana gelir. DNA polimerazın yönlendirdiği sentez, kesintisiz zincirde ve kesintili zincirde çift yönlü olarak devam eder. Prokaryotlardan en önemli fark olarak, ökaryotlada birçok “replikasyon orijini” ve sentezi yönlendiren daha farklı DNA Polimerazlar bulunmasıdır. Bunun nedenleri şöyle açıklanır:

– Ökaryotlarda, prokaryotlara göre daha fazla gen vardır.
– Ökaryotik polimerazın saniyede 50 nükleotit olan okuma hızı, prokaryotik polimeraza göre 20 kat yavaştır.

Protein Sentezi

DNA’daki genetik şifreye göre ribozomda amino asitlerden protein molekülü yapımına protein sentezi denir.

Genlerdeki genetik bilginin ribozomlardaki proteinlere dönüşme süreci iki ana basamakta gerçekleşmektedir.Bunlar; Transkripsiyon ve translasyondur.

Protein sentezi başlamadan önce DNA üzerinden mRNA sentezinin gerçekleşmesi gerekir. Bu sentez, RNA polimeraz enzimi tarafından gerçekleştirilir. Protein sentezi için bilgi taşıyan genin iki sarmalı RNA polimeraz tarafından kısmî olarak çözülür.

Genin iki ipliğinden RNA sentezi için kalıp görevi yapana anlamlı iplik, karşısındakine ise tamamlayıcı iplik denir. Anlamlı iplikteki nükleotitlerin her birinin karşısına mRNA sentezi için uygun nükleotit gelir. Adeninin karşısına urasil, timinin karşısına adenin, guaninin karşısına sitozin, sitozinin karşısı- na ise guanin nükleotidinin gelmesiyle anlamlı ipliğin karşısında bir mRNA zinciri sentezlenmiş olur. Bu olaya transkripsiyon denir.

mRNA, ribozomun küçük alt birimine; bağlanması ile translasyon olayı başlar.

mRNA’nın başlatma kodonu (AUG), ribozom tarafından okunur. AUG kodonunun karşılığı olan UAC antikodonuna sahip tRNA, sitoplazmada metionin amino asidini kendine bağlar. Bu sırada ATP harcanır. tRNA, taşıdığı metionin amino asidini mRNA’nın başlatma kodonuna karşılık gelecek şekilde ribozoma getirir.

İlk amino asit ribozoma getirildikten sonra ribozomun büyük alt birimi küçük alt birimine bağlanır ve böylece protein sentezi başlar.

tRNA’nın antikodonu mRNA kodonuna bağlanınca protein sentezi başlar. DNA’nın genetik şifresini ribozomlara getiren mRNA’daki şifrenin okunmasına translasyon denir.

Taşınan amino asitler arasında peptit bağı kurulur. Bu sırada her bir bağ için bir molekül su açığa çıkar. Protein sentezi mRNA üzerindeki bütün kodonlar okununcaya kadar devam eder. İşlem devam ederken durdurma kodonlarından biri geldiğinde protein sentezi biter.

TYT Biyoloji Konuları Konu Dağılımı için tıklayınız.

AYT Biyoloji Konuları Konu Dağılımı için tıklayınız.